蔬菜中水胺硫磷检测方案

毛细管胶束电动色谱分离测定对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威 李珊**，张兰，陈国南*** (福州大学化学化工学院，福建福州350002) 提要：用毛细管胶束电动色谱成功地分离四种农药一对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威。研究了电泳缓冲液的 pH、浓度、及表面活性剂浓度等影响因素，在选定的最佳分离条件 pH7.4、20mmol/L 硼酸一四硼酸钠缓冲液+30mmol/L SDS下，四组份在9分钟内得到基线分离。检测限分别为：对硫磷2.0ug/mL、甲基对硫磷1.8ug/mL、水胺硫磷 0.8 ug/mLl 及克百威1.0ug/mL。该方法成功地应用于模拟土壤样品中农药残余物的测定，回收率范围为97.0%~103.8%，具有操作简单、快速方便及自动化程度高、重现性好等优点。 关键词：胶束电动色谱；；农药；分析 分类号：065 我国是农业大国，每年平均发生病虫害约27~28亿亩次，施用农药的防治面积为23亿亩次左右，挽回粮食损失200~300亿kg‘，但由于过量和不当使用农药对环境造成的污染也不可忽视。自从我国停止使用了高残留有机氯杀虫剂后，就扩大了有机磷和氨基甲酸脂类农药的产量，目前有机磷农药是我国使用量最大的农药，其中对硫磷、甲基对硫磷等高毒农药占总农药用量的一半以上。这些农药都是胆碱酯酶抑制剂，对人具有较高的毒性，因此对它们有效快速分析具有重要意义。由于水、土壤、粮食和果蔬受到多种农药的污染，含有多种农药残余物，所以农药多残留分析技术也随之兴起和发展。过去农药残留量多用 HPLC和GC 的方法测定，操作较繁琐，且易造成二次污染。近年来，毛细管电泳技术由于其进样量少、分析速度快、分离效率高等优点，从80年代发展至今，已广泛的应用于手性分子，药物分子，环境污染物的分析。虽然其用于农药分析起步较晚，但作为一种高效分离技术， CE 在这一领域已显示出极大的潜力【。对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷(有机磷类农药)和克百威(氨基甲酸脂类农药)均为高剧毒农药，是福建省十项必检农药项目。 本文采用了胶束电动色谱对克百威、水胺硫磷、甲基对硫磷和对硫磷进行分离检测，详细探讨了电泳条件对分离的影响，在此基础上建立了上述农药残留量的毛细管电泳分析方法，并用于模拟土壤污染样品的分析，获得较为满意的结果。 1.实验部分 1.1仪器和试剂 LUMEX 105 型高效毛细管电泳仪及紫外检测器(190-380nm)(俄罗斯 LUMEX公司)，未涂层熔融硅毛细管(50um i.d.，总长62.0cm， 有效长度52.0cm)。 对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准品(购自沈阳科发新技术开发公司，含量98.6-99.0%)；十二烷基硫酸钠(SDS)(购自Aldrich Chem.公司)、硼酸、四硼酸钠均为分析纯，实验用水均为二次石英蒸馏水。 1.2实验方法 毛细管使用前用 0.1M氢氧化钠、二次水、缓冲液分别清洗 5min、3min、3min； ( 基金项目：福建省自然科学基金及福建省科技厅科研基金资助项目 ) ( **作者简介：李珊 ， 女，1978年生，硕士研究生 ) 高压电源工作电压设为20kV， 检测波长为214nm，实验温度为25℃。以压力法进样， 30mbar 10s。在开始电泳的同时采集数据。缓冲液和样品溶液均用0.45um过滤膜过滤。 标准溶液的制备：分别准确称取对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准品用甲醇溶解并配制成 1mg/mL 的标准溶液。 模拟土壤样品的预处理：准确称取土壤20g，分别加入50uL浓度为 1mg/mL的对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准溶液，加无水硫酸钠研磨至干粉状后，移置于300ml具塞锥形瓶中，加入30mL 丙酮浸泡6-8小时，在超声波振荡 30min， 离心过滤移取清液10mL，于50℃水浴中用氮气吹干，残渣加 0.2mL甲醇， 0.8mL 缓冲液振荡溶解。 2.结果和讨论： 2.1分析条件的优化 2.1.1分离方式及分离体系的选择：由于这四种农药除了克百威外均难溶于水，其中甲基对硫磷和对硫磷又为电中性有机磷农药，因此使用毛细管区带电泳方式，难以使其分离，需采用胶束电动色谱法，加入胶束增溶，并使中性化合物的溶质在水相和胶束相间分配系数不同而得到分离【。我们对硼砂盐缓冲体系、磷酸盐缓冲体系、醋酸盐缓冲体系、柠檬酸盐缓冲体系进行研究，结果表明硼砂盐-SDS缓冲体系分离效果最好。 2. 1. 2 SDS 浓度的影响：我们考察了十二烷基硫酸钠(SDS)的浓度从10~50mmol/L时对分离的影响，当 SDS 浓度为10mmol/L时，组分无法完全分开；随着 SDS 浓度增加，分离度得到改善，但浓度太大时，组分保留时间增加且峰形展宽。综合考虑，当 SDS 浓度为30mmol/L时，组分能得较较好分离且保留时间较短。 2.1.3缓冲溶液浓度的影响：选定SDS 浓度为 30mmol/L，选取不同浓度的缓冲溶液对混合标样进行分析，实验显示迁移时间、灵敏度和电流均随浓度的增大而增大，为了保证体系稳定性，节约约析时间，提高灵敏度，选择20mmol/L 的硼酸盐缓冲溶液较合适。 2.1.4缓冲溶液 pH 的影响：我们考察了pH 从6.4-8.4之间对保留时间的影响，当 pH7.4时组份能得当良好的分离，且分离时间最短。 2.1.5分离电压的选择：在选定条件下，我们考察了 10-25KV 范围内的电压对分离的影响，随着电压的增加，保留时间减沙，改变电压测定对应的电流，作电压电流曲线，在10~23kV 范围内，电压电流关系符合线性，但电压超过20kV， 峰部分重叠，因此此择电压20kV 作为分离电压。 在选定的最佳分离条件，即pH 为7.4、20mmol/L 硼酸儿四硼酸钠缓冲液十30mmol/L SDS下，四组份在9分钟内得到基线分离。标准样品谱图如图2： 图2标准样品谱图 图3模拟土壤样品谱图 Fig.2 Electropherograms of pesticides standard Fig.3 Electropherograms of soil sample1. carbofuran 2. isocarbophos 3. methyl parathion 4. parathion Conditions： run buffer，20mmol/L brate-30mmol/L SDS (pH=7.4)；run voltage，+20kV； sampling(30mbar， 10s)；columntemperature，25℃； detection wavelength，214nm. 2.2方法性能及测定结果 2.2.1标准曲线移取一定量的对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准溶液进行混合并用缓冲溶液稀释至所需浓度后进行测试，以标准溶液峰面积对其浓度作图，在线性浓度范围为：5.0x10g/mL~1.5x10g/mL， 其回归方程及相关系数分别为： 可见峰面积与其浓度有较好的线性关系。以3倍信噪比所对应的浓度为检测限，对硫磷 2.0ug/mL、甲基对硫磷1.8ug/mL、水胺硫磷 0.8ug/mL 及克百威1.0ug/mL。 2.2.2应用及回收率测定在优化条件下，取土壤的标准加入样品提取液，按实验方法进行测定，由图3可知，模拟土壤样品中四种待测组分与土壤中其他杂质得到良好的分离。 表1模拟样品的测定结果(n=5) Table 1 Determination result of soil sample (n=5) Soil Sample content (ug/mL) RSD(%) carbofuran 10.35 2.7 isocarbophos 10.80 3.1 parathion methyl 9.74 3.6 parathion 9.92 2.3 为了进一步验证方法的可靠性，进行了回收率实验。在模拟土壤样品中加入含对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准溶液，测定峰面积，根据回归方程计算回收率，四组份平均回收率范围为97.0%~103.8%， RSD 为2.1%~4.5%由此可见，本方法具有较高的准确度和精密度。 3.结论 本实验通过对对硫磷、甲基对硫磷、水胺硫磷和克百威标准品的分离分析尝试，得到了最优的分离条件，并应用于模拟土壤污染样品的分析，获得较为满意的结果，从而对它们在农作物以及环境中的残留提供了一种新的分析手段。本方法与现有分析手段 HPLC 和 GC相比，分析时间短、分析效率高，样品用量少，成本低，污染少，但是紫外检测灵敏度不高有待进一步改善。 Separation and Assay of Parathion ， Methyl parathion， Carbofuran andIsocarbophos by Micellar Electrokinetic Capillary Electrophoresis LI Shan， ZHANG Lan， CHEN Guo-nan (College of Chemistry and Chemical Engineering ，Fuzhou University， Fuzhou 350002，China) Abstract： A method for the simultaneous separation and determination of parathion，methyl parathion， carbofuran， isocarbophos by micellar electrokinetic capillaryelectrophoresis has been developed. The conditions for separation and detection ofa mixture of four pesticides have been optimized， and results showed that theinvestigated compounds could be successfully separated within 9min by using aborate/SDS buffer as the carrier， and 20kV as the applied voltage. The detectionliinits arein the arrange of 0.8ug/mL ~2. 0ug/mL. This method was succe .yapplied to the analysis of pesticides in imitative soil sample. The recoveries offour pesticides are in the range of 97.0%~103.8%. Key words： micellar electrokinetic capillary electrophoresis； pesticides； analysis ( 参考文献： ) ( [1]华小梅等环境科学进展，1996，4(2)：33 ) ( [2]林玉锁，龚瑞忠，朱忠林编著 《农药与生态环境保护》 化学工业出版社2000 ) ( [3]张裕平，袁倬斌 《毛细管电泳在农药分析中的应用》 色谱2001，19(5)：417 ) ( [4]冈吉等 编 土壤和水中的农药科学出版社1985 ) ( [5」H. Susse， H. Muller， 《 Application C of micellar e lectrokinetic C capillary chromatography t o t he analysis of pesticides》 Fresenius J A nal Chem. 1995 352：470 )